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Orientador : Prof. Dr. Elizabeth Santin Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias. Defesa: Curitiba, 29/02/2016 Inclui referências : f. 116-118 Resumo: Salmonella é uma bactéria responsável por perdas econômicas na cadeia avícola e por toxinfecções alimentares em pessoas. A bactéria pode ser sistêmica como Salmonella Pullorum e Salmonella Gallinarum, causando septicemia e mortalidade ou não sistêmica, como Salmonella Typhimurium, Salmonella Enteritidis, Salmonella Heidelberg e Salmonella Minnesota que desenvolvem poucos sinais clínicos nos animais. A presente Tese está dividida em 6 capítulos. O capítulo 1 refere-se à Introdução, abordando aspectos básicos da epidemiologia da Salmonella e o objetivo geral do trabalho. No capítulo 2 é apresentada uma revisão sobre a patogenicidade da Salmonella, abordando seus principais fatores de virulência na célula hospedeira. Além disso, também são abordadas as principais alterações na dinâmica celular do trato gastrintestinal ocasionada pela Salmonella e as principais medidas de controle da enfermidade em plantéis avícolas. Essas medidas de controle vão desde medidas básicas de biosseguridade até aditivos como ácidos orgânicos, aditivos fitogênicos e produtos que proporcionam exclusão competitiva. No capítulo 3 foi demonstrado que o extrato de sanguinarina na água de bebida é eficiente em reduzir a contagem de Salmonella Enteritidis no papo e ceco de frangos, além de reduzir a expressão de células caliciformes e CD3+ no duodeno e jejuno e aumentar a expressão de células imunológicas no sangue periférico quando comparados ao grupo que não recebeu sanguinarina. No capítulo 4 foi avaliada a patogenia da Salmonella Minnesota em frangos de corte e avaliou-se o efeito in vitro e in vivo de diferentes ácidos orgânicos demonstrando a baixa eficiência destes no controle da Salmonella Minnesota. No capítulo 5 foi realizada a análise retrospectiva de resultados de microbiologia e dinâmica da imunidade celular do trato gastrintestinal de frangos desafiados com Salmonella enterica sorovares Enteritidis, Minnesota e Heidelberg, onde se observou que a quantidade de salmonela no ceco e a mobilização de células imunológicas no trato gastrintestinal de frangos desafiados é dependente do sorovar avaliado. No capítulo 6, em trabalho realizado em parceria com a Universidade da Geórgia, foi avaliada a contribuição de genes da Salmonella Typhimurium de função desconhecida na colonização do trato gastrointestinal de frangos. Estes estudos demonstram a interferência dos diferentes sorovares de salmonelas paratíficas na dinâmica celular do trato gastrointestinal de aves e algumas medidas de controle desta enfermidade. Abstract: Salmonella is a bacterium responsible for economic losses in the poultry chain and food poisoning in humans. This bacterium can be systemic in birds such as Salmonella Pullorum and Salmonella Gallinarum causing septicemia and mortality or non-sistemic such as Salmonella Typhimurium, Salmonella Enteritidis, Salmonella Heidelberg and Salmonella Minnesota that present few clinical signs in animals. This Thesis is divided into six chapters. Chapter 1 refers to Introduction, addressing basic aspects of Salmonella epidemiology and the overall objective of the thesis. Chapter 2 presents a review of Salmonella pathogenicity, addressing its major virulence factors into the host cell. It is also addressed the major changes in cellular dynamics of the gastrointestinal tract caused by Salmonella and the main forms of disease control in poultry flocks. These forms of control range from basic biosecurity measures to additives such as organic acids, phytogenic additives and products that provide competitive exclusion. Chapter 3 shows that sanguinarine extract in drinking water is effective in reducing Salmonella Enteritidis count in crop and cecum of chickens, while reducing the expression of goblet cells and CD3+ cells in duodenum and jejunum and increasing immune cell expression in the peripheral blood when compared to the group that did not receive sanguinarine. Chapter 4 presents the evaluation of Salmonella Minnesota pathogenesis in broilers where the effect in vitro and in vivo of different organic acids was evaluated showing their low efficiency of Salmonella Minnesota control. Chapter 5 demonstrates a retrospective analysis of results of microbiology and immune cellular dynamics of gastrointestinal tract of challenged chickens with Salmonella enterica serovar Enteritidis, Minnesota and Heidelberg, where it was observed that the number of Salmonella in the cecum and the mobilization of immunological cells in gastrointestinal tract of challenged chickens is dependent on the assessed serovar. Chapter 6 presents the study performed in partnership with the University of Georgia where it was evaluated Salmonella Typhimurium gene contribution of unknown function in colonizing the gastrointestinal tract of chickens. These studies demonstrate the interference of different paratyphoid Salmonella serovars in cellular dynamics of poultry gastrointestinal tract and some control measurements of this disease.

Para avaliar o efeito do probiótico sobre a resposta imunológica de frangos de corte desafiados com Salmonella Minnesota (SM), 60 frangos foram divididos em três grupos: CN- (controle negativo) aves que não foram inoculadas com SM, CP- (controle positivo) aves inoculadas com SM e Probiótico- aves suplementadas na ração com probiótico composto de Lactobacillus acidophilus, L. plantarium, L. rhamnosus, L. bulgaricus, Enterococcus faecium, Streptococcus thermophilus e Bifidobacterium bifidum e desafiadas com SM. Aos 14 dias foi realizada a inoculação com SM e aos 7 e 35 dias foram quantificadas células caliciformes, CD4+ e CD8+ na mucosa intestinal do íleo e ceco. Aves suplementadas com probióticos aos 7 dias de idade apresentaram aumento significativo (P≤0,05) de células caliciformes e CD4+ no íleo e de células CD8+ no ceco. Aos 35 dias houve aumento significativo (P≤0,05) das células CD8+ nas aves inoculadas do CN e Probiótico. A utilização de probióticos proporcionou redução significativa (P≤0,05) da contagem de Salmonella sp. To evaluate the effect of probiotics on the immune response of broiler chickens challenged with Salmonella Minnesota (SM), 60 chickens were divided into three groups: CN - Birds that were not inoculated with SM (negative control), CP - birds inoculated with SM (positive control) and Probiotic- birds supplemented with probiotic consisting of Lactobacillus acidophilus, L. plantarium, L. rhamnosus, L. bulgaricus, Enterococcus faecium, Streptococcus thermophilus and Bifidobacterium bifidum in diet and inoculated with SM. At 14 days the birds were challenged with SM, and at 7 and 35 days were quantified goblet cells, CD4 + and CD8 + intestinal mucosa of the ileum and cecum. Birds supplemented with probiotics, at 7 days of age showed a significant increase (P≤0.05) of goblet cells in the ileum and CD4 + and CD8 + cells in the cecum. At 35 days there were significant (P≤0.05) of CD8 + cells in birds inoculated on CN and Probiotic. The use of probiotics provided a significant reduction (P≤0.05) of Salmonella sp. counts.

Dois experimentos foram desenvolvidos para avaliar a eficiência de ácidos orgânicos frente a Salmonella enterica enterica sorovar Enteritidis (SE) e Minnesota (SM) em frangos. No primeiro experimento foram avaliados 3 tratamentos: T1 - ração adicionada de ácido orgânico, T2 - ração adicionada de ácido orgânico e ácido orgânico na água de bebida, T3 - grupo controle. Todos os animais foram inoculados com SE, via oral. A utilização de ácidos orgânicos na ração (T1) e na ração e na água (T2) diminuíram a excreção de Salmonella no papo e no ceco 7 dias pós inoculação com SE e houve redução de células CD3+ no jejuno dos frangos. No segundo experimento foram avaliados 4 tratamentos sendo T1 - controle, T2 - controle inoculado via oral com Salmonella Minnesota (SM), T3 - animais inoculados via oral com SM e ácidos orgânicos na ração e T4 - animais inoculados via oral com SM e ácidos orgânicos na ração e na água de bebida. Ácidos orgânicos a ração (T3) e na ração e na água (T4) reduziram a excreção de SM em papo de frangos de corte desafiados, 7 dias após inoculação. O uso de ácidos orgânicos na ração e na ração e na água foram mais eficientes em reduzir SE do que SM. Two experiments were carried out to evaluate effectiveness of organic acids against Salmonella enterica enterica serovars Enteritidis (SE) and Minnesota (SM) in broilers. In the first experiment three treatments were evaluated: T1 - feeding with organic acids, T2 - feeding with organic acids and organic acids in drink water, and T3 - control group. All animals were oral challenged with SE. Organic acids in diet (T1) and organic acids in diet and drink water (T2) reduced the shadding of Salmonella in crop and cecum 7 days post challenged with SE and reduced the CD3+ cells in jejunal mucosa of broilers. In the second experiment four treatments were evaluated, T1 - control group, T2 - control group oral challenged with Salmonella Minnesota (SM); T3 - oral challenged animals with SM and treated with organic acids in diet; T4 - oral challenged animals with SM and treated with organic acids in diet and in drink water. Organic acids in diet (T3) and organic acids in diet and in drink water (T4) reduced the shadding of SM in crop of challenged broilers, 7 days post inoculation The use of organic acids in diet and in water was more effective to control SE than SM.

Resumo: A Salmonelose é um dos maiores problemas na avicultura industrial, principalmente por seus impactos em Saúde Pública. Esta bactéria é responsável por causar toxinfecções alimentares em seres humanos relacionadas ao consumo de carne de frango e ovos contaminados o que explica o grande interesse pelo estudo desta doença. A Salmonella enterica subespécie enterica sorovar Enteritidis ocupa um destacado lugar por causar mortalidade em aves jovens e, sobretudo por ser uma das salmonelas paratíficas mais patogênicas para o homem. Uma vez presente no lote, torna-se muito difícil erradicá-la, pois a ave contaminada permanece eliminando a bactéria pelo resto da vida e assim disseminando-a pelo ambiente. O intenso controle frente aos sorovares Enteritidis e Typhimurium acabaram por ocasionar o aparecimento de outros sorovares, como por exemplo o Minnesota. Existem várias maneiras para o controle das salmonelas paratíficas, entre elas a adição de ácidos orgânicos na ração ou mesmo na água de bebida das aves para reduzir a contaminação das carcaças. Porém, ainda não existem estudos que possam comprovar a eficiência dos usuais métodos de controle de salmonelas, frente a estes outros sorotipos, como o Minnesota, o que requer maiores estudos com relação a capacidade e mecanismo de ação dos ácidos frente aos diferentes patógenos gastrointestinais. Frente a isto, esta dissertação foi dividida em dois capítulos: Capítulo I uma revisão sobre “Acidos orgânicos como ferramenta para Equilibrar a Microbiota Gastrointestinal de frangos” e o capítulo II um trabalho científico intitulado “Avaliação microbiológica, histopatológica e imunológica de frangos de corte desafiados com Salmonella enterica enterica sorovares Enteritidis e Minnesota e tratados com ácidos orgânicos”.